专利名称：声信号发生器和发生声信号的方法
技术领域：
本发明涉及按照专利权利要求1的前叙部分特征所述的特点的一种声信号发生器，尤其是一种喇叭形扬声器(horn)，并涉及发生声信号的方法。
可以借助于膜上的机械开关装置调节音量，当在膜的偏移尚小而将开关断开时，发生的音调比较低沉，当直到膜的偏移较大才将机械开关断开时，发生的音调比较响亮。
像这样一种装置的缺点是当激发器绕阻从电源电压断开时，在机械开关处会发生火花辐射。因而在某些情况下导致严重的电磁辐射的干扰发生。
而且，在以包括膜和舌簧的振动系统的自然频率，通常为几百赫兹，按时钟方式驱动的这种开关内会以非受控的方式产生显著的功率损失，并且可以使已知喇叭形扬声器的寿命明显降低。
借助具有专利权利要求1的特点的声信号发生器来实现本发明的目的。
相应地，根据本发明的声信号发生器，除了有可以振动的膜、偏移传感器和与膜耦合的激发装置之外，还具有功率半导体开关和连接到功率半导体开关驱动接点的驱动电路以及连接到驱动电路的偏移传感器。
激发装置最好包括激发器绕阻和与激发器绕阻电感耦合的舌簧，连接到电压源的激发器绕阻同功率半导体开关的负载通路串联。使用功率半导体开关，特别是使用功率MOSFET有着相对于使用机械开关去开关激发器绕阻的优越性，它使开关期间产生的电磁干挠辐射明显降低。
使用的半导体开关最好是市场化的温度保护半导体开关，例如，由慕尼黑Infineon，Tech-nologies AG生产的牌号为TEMPFET的半导体开关。理想地，除温度保护外，这种半导体开关有集成过电压保护和/或集成短路保护，并且是慕尼黑Infineon Technologies AG标牌HITFET下的那种市场化的半导体开关。温度保护半导体开关保护开关自身，当由于发生功率损失使开关的温度超出预定值时，开关将自身断开。这种温度保护的半导体开关最好与容纳激发装置的外壳热耦合。用这种方式，半导体开关也监测激发装置附近的温度，当这一温度超出预定值时将本身断开并且不可能再接通。这种措施因为防止了激发器线圈过热所以延长了信号发生器的寿命。
最好这样选择半导体开关的接通电阻，使得所出现的总功率损失中的并非微不足道的部分发生在半导体开关中。通过这种措施降低了激发器绕组内的功率损失，因而延长了信号发生器的寿命。
连接到驱动电路的偏移传感器最好是至少有一只电容器的电容性传感器，它的电容随膜的偏移改变。该至少一只电容器的电容在驱动电路内被加以求值，当该电容值大于或小于预定值时功率半导体开关总是被断开。可以使用各种的已知求值电路来确定该可变电容的电容值。例如，在本发明的一个实施方案中，提供与电流源串联的电容器和来自于这种功率源并且在预定时间期内加到该电容器的电流，和提供在这一时间期结束时存在于电容器上用于测量的电压。在这种情况下，是利用这样一种事实，即当充电电流和充电时间相同时，电荷流经电容器在该电容器上产生电压，该电压同电容器的电容值成正比。
另一个实施方案规定充电至预定值的电容器和该电容器上电压变化以供观察。在这种情况下，储存在该电容器上的电荷保持恒定，所以当电容值降低时电容器上的电压升高，反之亦然。
另一个实施方案规定连接在桥电路的第1串联共振电路内的电容器，该桥电路具有同第1串联共振电路并联的第2串联共振电路，并且两串联共振电路都由交流电压激发。在这种情形下，第1串联共振电路的频率随电容性传感器内的电容器的电容值改变。两串联共振电路每个都有一分接点，用于在各自的串联共振电路内引出电位，从这些连接到求值电路的分接点上，求值电路用这些两电位之差为半导体开关产生驱动信号，该信号同该可变电容器的电容值有关。尤其，该驱动电路求值这种差电压的零交叉，而桥电路内的组件相互这样匹配使之在该差信号的零交叉处该可变电容器具有的电容值使膜到达开关趋于断开的偏移位置。这种桥电路被用于将该可变电容器的电容值调整到标称值，该值同桥电路中的其他组件有关。
为了提供电容性传感器，本发明的第1实施方案规定在电容器传感器内由膜本身形成至少一只电容器的第1电容器极板。另一个实施方案规定第1电容器极板由第1电极形成的，它在机械上与膜或舌簧相耦合。在这种情形下，这种第1电极以与膜相同的方式偏移。
根据本发明的一个实施方案，电容器传感器内的至少一只电容器的第2电容器极板是由围绕膜的外壳，并且可能由围绕激发装置的外壳形成，并且同膜是电绝缘的。另一个实施方案规定由第2电极形成的第2电容器极板，它这样安排使得其距膜有一距离并和外壳绝缘。第2电容器极板也可以由膜上面的外壳盖形成。
形成第1电容器极板的膜或第1电极，和形成第2电容器极板的外壳，第2电极或盖，它们都有连接到驱动电路的合适接点。
在一种实例性实施方案中，膜不是由金属组成，本发明提供被汽相沉积到一部分膜上的金属，以形成第1电容器极板。
图2示出
图1中所示的装置的等效电路图，图3示出具有根据本发明的第2实施方案的偏移传感器的声信号发生器，图4示出具有根据本发明的第3实施方案的偏移传感器的声信号发生器，图5示出具有根据本发明第4实施方案的偏移传感器的声信号发生器，图6示出根据本发明第1实施方案的驱动电路，图7示出图6中所示的电路装置中所选信号相对时间的波形，图8示出根据本发明第2实例性的实施方案的驱动电路，图9示出根据本发明第3实施方案的驱动电路，图10示出根据本发明的另一个实施方案的驱动电路，除非另有说明，同样的参考符号标记图中具有相同意义的相同部件和信号。
参考符号表10驱动电路11，12，13，14驱动电路接点20信号发生器21膜22外壳23舌簧24激发器绕阻25盖26第1电极27绝缘支架28第2电极29电极101求值电路A1，A2激发器绕阻的连接端C 电容器C2电容器CLK时钟发生器
CS电容相关信号D漏极接点D1二极管G栅极接点Iq电流源Im电流K1，K2比较器L1，L2电感RS-FF RS触发器S源极接点S1驱动信号Son接通信号SW1，SW2开关T1功率晶体管Vdd，V+，END驱动电位Vref参考电压Uc电容器电压AND与门Uw交流电压提供功率半导体开关T1用于将激发器绕阻24连接到电源电压，在本实例性实施方案中该半导体开关是一种功率MOSFET的形式，它的漏极-源极通路D-S与激发器绕阻24串联。包括该激发器绕阻24和MOSFET T1的串联电路与用于第1电源电位Vdd和第2电源电位GND的端子连接，使得当MOSFET T1接通时有电流流经激发器绕阻24。提供驱动电路10用于驱动MOSFET T1并具有连接到MOSFET T1栅极接点G的第1接点11，在该接点上获取驱动信号S1。
偏移传感器被连接到驱动电路10的接点12，13。在图1所示的实例性实施方案中，这种偏移传感器是一种带有电容器的电容性传感器的形式。在这种情况下，这种电容器的一个电容器极板是由金属膜21形成的，驱动电路12的接点13与该金属膜相连接。这种电容器的第2电容器极板是由信号发射器20的外壳22形成的，驱动电路10的接点12被连接到该外壳上。为了帮助理解，图1中在膜21和外壳22之间示出了电容器的电气符号C。该电容器C的电容随膜21和外壳22之间的距离改变。在电容性传感器中该电容器的两电容器极板的接点仅在原理上在图1中加以表示。
当MOSFET T1接通电流流经激发器绕阻24时，舌簧23由于在激发器绕阻24内的感应磁场而向下运动，膜21向下偏移，因此使膜21和外壳22之间的距离缩短。这样就使在膜21和外壳22之间形成的电容器C的电容值增大。驱动电路10被设计成按电容器C的电容值驱动MOSFET T1，在现在的情形下当电容器C的电容大于预定值时，MOSFETT1被断开。电容器C的电容值表示膜21偏移它的初始状态的一种量度。假如，在偏移之后，膜在它初始位置的方向上再次向后运动，结果电容器C的电容值回落，则MOSFET T1再次接通，以便使舌簧23同膜21一起再次偏移。
当以这样一种方式驱动时，膜21以本身的自然频率振动，这种频率由膜21和与膜21耦合的舌簧23的物理特征所支配。在喇叭形扬声器的情形下，这种自然频率在人的可听度范围之内，最好为几百赫兹。
图2示出图1所示装置的等效电路图，其中将激发器绕阻24表示成一只与MOSFET T1串联的电感，而将电容性传感器表示成驱动电路10的接点12，13之间的一只电容器C。
驱动电路10还具有提供接通信号Son的接点14。这种信号Son决定是否由信号发射器20产生声信号，即是说，决定是否为了使膜21振动而按电容器C的电容值以时钟方式经由激发器绕阻24和舌簧23而驱动MOSFET T1。
图3示出了具有可连接到驱动电路10的的连接端子12，13的内置式电容性偏移传感器的一种信号发射器20的另一个实例性实施方案。在该电容性传感器中的电容器的第1电容器极板，如图1中所示的实例性实施方案那样，是由可以振动的膜21形成的。为了形成第2电容器极板，在图3中所示的实例性实施方案中提供的第1电极26被安排成与膜21有一距离，并且静立于由外壳22支撑的支架27上。该支架27最好用电绝缘材料制做。第1电极26坚固地安放在外壳22内，而由膜21和第1电极26形成的电容器的电容由膜21和第1电极26之间的距离决定。该电容随膜21的偏移变化。如图1所示的实例性实施方案那样，膜21被连接到驱动电路10的接点13。在图3所示的实例性实施方案中，第1电极26被连接到驱动电路10的接点12，在这种情形下仅从原理上表示电容器极板的接点。
图4示出信号发射器20的另一个实例性实施方案，它具有集成的电容性偏移传感器，在这种实例性实施方案中，具有由第1电极26形成的电容性传感器的电容器的第2电容器极板，该极板坚固地安放在外壳22内的支架27上。在图4中所示的实例性实施方案中，该电容性传感器内电容器的第1电容器极板是由第2电极28形成的，它牢固地连接到舌簧23并且当舌簧23处于它的静止位置时电极28距电极26有一距离。当舌簧由于电流流过激发器绕组24而向下偏移时，第1电极26和第2电极28之间的距离缩小，所以由两个电极26和28形成的电容增大。在这种实例性实施方案中，第1电极26被连接到驱动电路10的接点12，而第2电极28被连接到驱动电路10的接点13。第2电极28对舌簧23的牢固连接导致第1电极26与膜21的耦合，即是说，当电流流过激发器绕阻24膜21向下偏移时，第1电极26和第2电极28之间的距离缩小，而当半导体开关断开膜21随后再次回到它的原始位置时，这一距离再次增大。
图5示出根据本发明的具有集成电容性偏移传感器的信号发射器的另一个实例性实施方案，在这种方案中，该偏移传感器的电容器的第1电容器极板是由膜21形成的，而这种偏移传感器的电容器的第2电容器极板是由设计成与膜21绝缘的在中央有一开口的盖25’形成的。开口盖25’，在这种情形下，被连接到驱动电路10的接点12，而膜21被连接到驱动电路10的接点13。
图1和图3至图5中所示的实例性实施方案具有共同的特点是，被集成在信号发射器20的外壳22内的电容性传感器的一个组件的电容器C的电容随膜21偏移它的原始位置而增加。在其中对用于驱动功率晶体管T1的驱动电路的实例性实施方案加以描述的随后附图中，将电容性偏移传感器表示成可变电容器C，同它在信号发射器20中的实际实施情况无关。
温度保护功率晶体管最好用作将激发器绕阻24和根据本发明的信号发射器内Vdd和GND之间的电源电压连接的功率晶体管，并且当被集成的半导体主体/芯片的温度高于预定的值时，这种半导体晶体断开和/或者阻止接通。这种在其中集成功率晶体管T1的半导体主体/芯片最好在激发器绕阻24的区域内最好同外壳22有着良好的热耦合。除了它本身的温度之外，本实施方案中的功率晶体管也监测信号发射器的温度。如果功率晶体管T1的芯片被外壳22内的激发器绕阻24加热到使之达到断开的温度的程度，则该功率晶体管T1断开，并且直到温度再次已经下降时阻止再次接通。这种措施，即外壳22上温度保护功率晶体管T1的装置，防止激发器绕阻24的过热，因此对信号发射器20的寿命增长做出贡献。
图6示出驱动电路10的第1种实例性实施方案，它按照接点12，13之间的电容器的电容和在接点14的接通信号Son给功率晶体管T1产生驱动信号S1。
图6中所示的驱动电路对可变电容器C的电容求值，并且当电容器C的电容值已经升到高于预定值时通过驱动信号S1将功率晶体管T1断开。当电容值再次回落到预定值以下时，功率晶体管再次接通。在这种情形中依据驱动信号S1的功率晶体管T1的时钟式断开和接通只在如下的情况下继续根据接通信号趋于产生声信号，只要接通信号Son处于上驱动电平。
在图6中所示的实例性实施方案中，电容器C的电容值由按有规律的时间间隔以恒定电荷充电，然后按有规律的时间间隔放电的电容器决定。电容器C上的电压Uc跟电容器C的电容和同储存在该电容器内的电荷有关，对于同样的电荷量该电压随电容值的升高而降低。在图6中所示的电路装置中，当电容器C充电时间结束，电容上升到预定值之上时，对开关产生一断开信号，即是说，当充电时间结束，电容器上的电压Uc小于预定的参考电压Vref时，对开关产生断开信号。
为了产生这种功能性，驱动电路10具有电流源Iq，它与电源电位V+和参考电位GND之间的电容器C串联。第1开关SW1与电容器C并联，并且根据时钟信号S2以时钟方式断开和闭合。时钟信号S2由时钟发生器CLK产生。而且该驱动电路还具有比较器K1，它的负输入连接到电流源Iq和电容器C的公共结点，以便探测电容器C上的电压Uc，参考电压Vref被加到比较器K1的正输入端，该参考电压Vref是由参考电压源提供的。在比较器K1的输出端产生一输出信号S3。
在比较器K1之后是RS触发器RS-FF，比较器K1的输出接到触发器的复位输入R，而信号S4被加到触发器的设定输入S，信号S4是借助于倒相器INV的反相来自于比较器K1的输出信号S3得到的。时钟信号S2被供给RS触发器的时钟输入，将RS触发器RS-FF这样设计使它在每种情况下对加到设定和复位输入S，R的信号在时钟信号S2的每个上升边求值或加以接收。
在与门AND的输出产生驱动信号S1，RS触发器的Q输出连接到与门AND的一个输入，而将开关信号Son加到与门AND的另一个输入。
参照图7在下面的文字中将对图6中所示的驱动电路10的工作方法加以解释，图7示出了时钟信号S2的波形(图7a)，电容器C两端电压Uc的波形和参考电压Vref(图7b)，在比较器K1输出产生的信号S3的波形(图7c)和驱动信号S1的波形(图7d)。
电容器C在时钟信号S2的时间内经由电流源Iq进行有规律的充电和放电，当时钟信号S2处于下驱动电平时电容器C充电，因此开关SW1断开，当时钟信号处于上驱动电平时电容器放电，因此开关S1闭合。假定信号S2的时钟频率明显高于包括如图1和图3至图5中所示的那种膜21和舌簧23的振动系统的自然频率，则可以假定电容器C的电容对时钟信号S2的半个周期期间而言是恒定的。在电流Im流过电容器C的时间内，电容器C上的电压Uc升高。而在时钟信号S2假定上驱动电平后，开关SW1闭合，电容器C放电至参考地电位。在第1开关SW1接通前的瞬间，电压Uc的最大值同已经流入电容器C的电荷以及电容器C的电容值有关，随电容值C的升高，相同电荷的电压降低。换言之，当第1开关SW1断开时，电容C值越高电容器C两端的电压Uc上升越慢。图7b示出了这种情况，从中可见在第1次充电过程结束时的时间t1电压Uc大于进一步充电过程结束时的时间t2的电压。因此在整个时间内电容器C的电容增大，这是由于电流流过激发器线圈24时膜21的偏移所致。
比较器K1将电容器电压Uc和参考电压Vref进行比较，当电容器电压Uc大于参考电压Vref时，来自比较器的输出信号S3假定较低信号电平。在时钟信号S2的每个上升边对比较器输出信号S3和反相输出信号S4求值，即是说，当电容器电压Uc在它相应的最大值处和被RS触发器RS-FF接收时进行求值。当电容器电压Uc大于由时钟信号S2上升边所定义的求值时的参考电压Vref时，触发器被信号S4设定在设定输入S。在这种情形下，接通信号Son也假定上信号电平时，输出信号S1假定上信号电平用于驱动开关T1。在本实例性实施方案中，在求值时间t1之前，驱动信号S1处于下驱动电平，而当触发器在时间t1被设定时驱动信号S1升高。
当电容器电压小于参考电压Vref时，触发器RS-FF保持设定直至时间信号S2的上升边发生求值时间，在本实例中为时间t3。然后触发器RS-FF复位，驱动信号S1假定下驱动电平以将开关T1断开。当电容器C的电容已经充分下降使得电容器电压Uc大于在下次求值时的参考电压Vref时，开关T1随后再次接通。
为了在电容器的电容已经超过第1阈值时将开关断开，和为了仅在电容已经回落到低于第1阈值的阈值时将开关再次接通，最好使用不同的参考电压，以一种未示出的方式，将触发器设定和复位。用电路术语来说，这可以借助于RS触发器RS-FF的设定输入S的第2比较器的上游来实现，第2比较器的正输入用电容器电压提供，而它的负输入用大于第1参考电压的第2参考电压提供。为了在电容电压大于求值时的第2参考电压时按照接通信号Son再次接通开关S1，触发器RS-FF只能设定到这一电压。
开关断开所依赖的参考电压Vref最好可以如图6中所示的那样，用信号CS加以调整。这就使调节所发生的声信号音量成为可能，因为在开关T1再次断开之前膜21的偏移越大，发生的声信号也越强。信号CS最好同可变电容器C在非偏移状态时的电容有关。为此，在每一信号发生过程开始和膜21偏移之前确定可变电容器的电容。这一点可以通过用特定的电荷将电容器充电，然后确定在电容器上产生的电压来实现。这一电压是电容器电容的量度。然后按照这一所确定的电压选择信号CS。由信号CS设定的参考电压最好是起初所确定的电压的一个固定的，预定的分数，以达到当电容器C的电容由于膜21的偏移而已经增长到一特定的百分比量时将开关T1断开。按照可变电容器C的电容的百分比变化进行接通和断开切换意味着电容的绝对改变对产生的信号没有影响。例如，电容器的电容由于老化过程或由于缓慢变化的环境的影响，例如空气湿度，的其他原因可以随时间的进程而改变。其次，在信号发射器中装备的电容器受到与生产相关的波动的影响。
图8示出给功率晶体管T1提供驱动信号S1的驱动电路的另一个实例性实施方案。这种驱动电路有带第1串联共振电路L1，C和第2串联共振电路C2，L2的桥电路，两共振电路并联并与交流电压Uw连接。第1串联调谐电路包括电感L1和电容性传感器内的可变电容器C。第2串联共振电路包括具有恒定电容值的电容器C2和恒定电感值的电感L2。驱动电路10还有处理电路101，它通过第1连接端子连接到线圈L1和电容器C的公共点的结点N1，通过第2连接端子连接到电容器C2和电感L2的公共点的结点N2。当两串联共振电路同相振动时，在这种情形下电压DU为零。求值电路101对该电压差求值，特别是对该差信号的零交叉求值，电感L1，L2和电容C2进行如此选择，使得在该差信号DU零交叉处可变电容器C假定一个电容值，在该电容值处已经到达膜的最大偏移，和激发器绕阻趋于断开。因此，只要差值信号DU为零，驱动信号S1总是假定下驱动电平。
在图9所示的本发明的实施方案中，可以用电阻R1，R2代替电感L1，L2，并且在这种实施方案中，连接到电容器C1，C2和电阻R1，R2的公共结点N3，N4的求值电路对在这些结点N3，N4之间产生的电压的零交叉求值。
除了由于膜的偏移而引起的电容值的改变之外，可变电容器C受干扰的影响。最好这样设计按照图8和图9的实例性实施方案的参考电容器C2，使得它受到同可变电容器相同的干扰影响。该参考电容器的电容值用于对可变电容器C的电容值求值。因此本发明的一种实施方案，同参照图3的实例性实施方案所解释的那样，是在信号发射器20中对电容器C2进行相似的布置。为了形成该电容器C2，在电极26下面再安放一个最好由绝缘支撑体27托起的另一电极29，它形成可变电容器C的一个电容器极板。电极26和电极29形成电容器C2的电容器极板，而电极26是可变电容器C和参考电容器C2的公共端。
假如要想避免公共电容器极板，则另一个实施方案，这里未作更详细的说明，是在电极26下面提供相互电绝缘的两电极，形成参考电容器C2的电容器极板。在这种情形下，外壳22也可以形成参考电容器的一个电容器极板。
参考电容器C2的电容器极板之间的距离是常数，不受振动膜的影响。但是，参考电容器的电容受到与可变电容器相同的干扰影响，这意味着通过稍微提高电路的复杂性可以补偿这种对可变电容器C的干扰影响。
在图9中所示的实例性实施方案中，将求值电路中的运算放大器OPV连接到两个结点N1，N2。假如干扰的影响致使可变电容器C上的电位改变，则在同一外壳内的参考电容器C也受同等程度的影响，所以使该运算放大器OPV的输出信号不受干扰影响。在运算放大器之后的电路装置102依据来自该运算放大器OPV的输出信号产生切换信号S1。
图10示出对功率晶体管T1产生驱动信号S1的驱动电路10的另一个的实例性实施方案。
驱动电路10具有在接线端子12，13同电容器C串联的二极管D1，包括二极管D1和电容器C的串联电路，该电路连接在用于电源电位V+和参考地电位GND接线端之间。第2开关SW2同电容器C并联，按接通信号Son进行断开和闭合。比较器K1的正输入连接到二极管D1和电容器C的公共结点，它将电容器电压Uc同参考电压Vref进行比较。比较器K2的一个输出连接到与门AND，而将接通信号Son供给它的另一个输入。
这种在图10中所展示的驱动电路的工作如下。只要接通信号假定一个下驱动电平，驱动信号S1也假定一个下驱动电平，功率晶体管T1被关闭。第2开关SW2闭合，结果电容器C放电。随后当接通信号Son假定上驱动电平时，电容器C很快充电至被选作大于参考电压Vref的电压Uco。随着当激发器线圈24接通时膜的偏移的增大，电容器极板之间的距离缩小，结果电容器C的电容值升高，并且因为储存在电容器C中的电荷量为常数，电压Uc下降。当该电压Uc回落到参考电压Uref以下时，驱动信号S1假定一个下驱动电平，直到当膜朝它的初始位置的方向返回，其电容器电压Vc再次回落为止。
在图6，图8和图9中所示的驱动电路中，它是一种优选的电路装置，图中对它没有做任何更为详细的说明。这种电路确定在每一信号发生过程开始的电容器C的电容，即是说在接通信号Son上升至上驱动电平时电容器C的电容。因此可以利用在膜处于静止位置时这一电容器的电容值来确定功率晶体管T1的关闭阈值。当膜没有偏移而电容值已经增长了偏离初始值的特定百分比值时，这种情况下最好是将开关T1关闭。在图6和10所示的驱动电路情形中，用来将功率晶体管再次关闭的参考电压最好可以按同膜在静止位置时的电容器的电容相关的电容器信号CS加以调节。
参考电压Vref也可以用来调节所发生的信号的音量。当参考电压Vref增大时，膜进一步偏移直至功率晶体管T1再次关闭为止。这就使所发生的信号具有较高的音量。
至今所描述的每个实施方案都具有一种电容性偏移传感器，为了确定膜的偏移而对该传感器的电容加以确定。在该实例中，这种电容器的电容随膜偏移的增大而增大，即是说，随接通时间的增大而增大。当然，也可以使用接通时间增长而电容器的电容减小的传感器，在这种情况下，必须对求值电路做适当的修改。除了至今所描述的驱动电路外，可以使用对电容器的电容求值的任何其他电路装置。
而且，除了电容性偏移传感器之外，可以使用任何其他的偏移传感器，为了引起膜振动，功率转换器依照这种传感器以时钟的方式接通和断开。
权利要求
1.一种声信号发生器，它具有如下特点-可以振动的膜(21)，-探测膜(21)的任何偏移的偏移传感器，-与膜(21)耦合的激发装置(23，24)，其特征在于-功率半导体开关(T1)，它具有在激发装置(23，24)的驱动电路内被连接的负载通路(D-S)和具有驱动接点(G)，-驱动电路10，它具有连接到功率半导体开关(T1)的驱动接点(G)和在该接点上可获取驱动信号(S1)的第1接点(11)，并具有第2接点(12，13)该第2接点(12，13)与偏移传感器相连接。
2.权利要求1的声信号发生器，其中驱动电路(10)具有提供接通信号(接通/断开)的另一个接点。
3.权利要求1的声信号发生器，其中偏移传感器是一种至少包括一只电容器(C)的电容性传感器。
4.权利要求3的声信号发生器，其中电容性传感器中的电容器(C)的第1电容器极板由膜(21)形成的。
5.权利要求3的声信号发生器，它具有耦合至膜(21)的第1电极(28)，可以振动并形成电容性传感器内的电容器(C)的第1电容器极板。
6.前述权利要求之一的声信号发生器，它具有同膜(21)绝缘和/或同第1电极(28)绝缘并在电容性传感器内形成电容器(C)的第2电容器极板的外壳(22)。
7.权利要求1至4之一的声信号发生器，它具有同外壳(22)绝缘并形成电容性传感器内的电容器(C)的第2电容器极板的第2电极(26)。
8.前述权利要求之一的声信号发生器，其中驱动信号(S1)同电容性传感器中的至少一只电容器(C)的电容有关。
9.前述权利要求之一的声信号发生器，其中驱动电路(10)具有电流源(Iq)，同电容器(C)并联的开关(SW1)和比较器装置(K1)以便对电容器(C)的电容求值，电流源(Iq)同电容器(C)串联，比较器装置(K1)将跨在电容器(C)上的电压(Uc)与一个参考电压(Vref)进行比较，并且在一个输出端提供同该种比较有关的信号(S3)。
10.权利要求8的声信号发生器，其中驱动信号(S1)跟比较器装置(K1)输出端的信号(S3)以及接通信号(接通/断开)有关。
11.权利要求1至8之一的声信号发生器，其中驱动电路(10)具有桥电路，该桥电路有两个串联共振电路和一个求值电路(101)，串联共振电路之一包括电容性传感器中的电容器(C)，求值电路(101)探测共振电路之一中的第1分接点(N1)处的电位和探测另一共振电路内的第2分接点(N2)处的电位，并且依据这两种电位的比较产生驱动信号(S1)。
12.权利要求1至8的声信号发生器，其中驱动电路具有二极管(D1)，与电容性传感器内电容器(C)并联的开关(SW2)和比较器装置(K2)，二极管(D1)和电容器(C)串联。
13.前述权利要求之一的声信号发生器，其中激发装置具有激发器绕阻(24)和与膜(21)耦合的舌簧(23)，激发器绕阻(24)同功率半导体开关(T1)串联并接到电源电压(Vdd)。
14.前述权利要求之一的声信号发生器，其中功率半导体开关是一种温度保护的功率晶体管。
15.权利要求12的声信号发生器，其中功率晶体管(T1)与外壳(22)热耦合。
16.一种根据接通信号(Son)发生声信号的方法，它具有如下特点-提供可以振动的膜(21)和耦合至膜(21)的激发装置(23，24)，提供在驱动电路内连接的用于激发装置(23，24)的功率半导体开关(T1)，和提供探测膜(21)任何偏移的偏移传感器。-对于闭合期间，只要开关信号是在第1值，功率半导体开关(T1)以时钟方式断开和闭合，在闭合期间半导体开关(T1)在一个时钟期间闭合，同偏移传感器有关。
17.权利要求16的方法，其中偏移传感器是包括至少一只可变电容器(C)的电容性传感器，其中闭合期同电容器(C)的电容有关。
18.权利要求16或17的方法，其中在开关(T1)断开并且接通信号(Son)已经假定第1值后，确定电容器(C)的电容，当确定开关(T1)的闭合期时考虑了该确定的电容器(C)电容值。
19.权利要求18的方法，其中当电容器(C)的电容已经改变了一个预定的百分比值，开关(T1)在闭合之后再次断开。
20.一种声信号发生器，该声信号发生器具有可以振动的膜(21)，具有激发装置(23，24)和具有电容性偏移传感器。
21.权利要求20的声信号发生器，其中电容性偏移传感器具有至少一只可变电容器，电容器的一个极板由膜(21)形成。
22.权利要求20的声信号发生器，其中电容性偏移传感器具有至少一只可变电容器，电容器的极板之一由第1电极(28)形成，它耦合至膜并且可以振动，和/或其中另一电容器极板由第2电极(26)形成。
全文摘要
本发明涉及声信号发生器,它具有如下特点:－可以振动的膜(21),－探测膜(21)的任何偏移的偏移传感器,－耦合到膜(21)的激发装置(23,24),－具有在激发装置(23,24)的驱动电路内连接的负载通路(D－S)和驱动接点(G)的功率半导体开关(T1),－驱动电路(10)它具有连接到功率半导体开关(T1)和在该接点上获取驱动信号(S1)的第1接点(11),和具有偏移传感器与之连接的第2接点(12,13)。本发明还涉及发生声信号的方法。
文档编号G10K9/13GK1369876SQ02103338
公开日2002年9月18日 申请日期2002年1月31日 优先权日2001年2月1日
发明者C·阿恩特 申请人:因芬尼昂技术股份公司